Nomon性能评估：一种适用于嘈杂单开关用户的灵活界面

文献标题

A Performance Evaluation of Nomon: A Flexible Interface for Noisy Single-Switch Users

文献信息

• 主题领域: 辅助和替代通信（AAC）、辅助技术、人机交互
• 关键词: 辅助通信、可访问性、单切换扫描系统、文本输入、噪声单切换设备

研究背景与问题

• 问题与挑战:

  1. 单切换用户（例如通过按钮点击、空气吹气或眨眼）使用传统的行列扫描方式进行文字输入效率低下，需要逐行逐列扫描选项。
  2. 行列扫描需要选择项以网格形式排列，但无法支持复杂任务如游戏、绘画和网络浏览。
  3. 以前的研究对单切换输入方式性能的时间跨度较短，没有评估其在较长时间内的表现，也没有扩展到文字输入以外的任务。
  4. 基于传统的输入设备（如操纵杆按钮）进行测试，而未考虑带有运动障碍的单切换用户的反应时间特性。

• 重要性: 单切换设备为有严重运动障碍的用户提供了重要的沟通方式，但其低效率和局限性显著阻碍了用户体验的提升。在实际应用中优化这种设备有助于提高这类用户的生产力和生活质量。

• 研究动机与相关工作:

  1. Nomon是一种灵活的单切换界面，通过概率选择机制避免逐项循环访问的低效过程。
  2. 现有研究表明Nomon可能比行列扫描更快更易于使用，但缺乏在较长时间和更广泛应用场景下的量化分析。
  3. 文献还讨论了与单切换设备协同使用的其他方法，例如Dasher界面，但这些方法存在局限性。

解决方案

• 方法与创新:

  1. 提出改进版Nomon接口，包括调整界面以提高可访问性，加入校准阶段以优化用户点击时间分布以及简化初始化流程。
  2. 使用模拟方法优化Nomon界面内部参数，例如键盘布局与预测完成选项数。
  3. 开发基于网络摄像头的单切换模拟技术，使非运动障碍用户的反应时间更接近带有运动障碍的单切换用户。

• 实施步骤与关键技术:

  1. 界面优化:

     • 对Nomon界面设计进行了视觉、交互、动画方面的调整，通过与AAC专家和单切换用户的协作完成。
     • 通过模拟实验优化了语言模型和键盘布局，使文字输入更高效。

  2. 实验设计:

     • 实验包括两个任务：文字输入任务（持续10个会话）和图片选择任务（最后一个会话）。
     • 比对Nomon与行列扫描两种方法在不同任务中的效率。

  3. 实时反应时间模拟:

     • 设计了基于网络摄像头的模拟开关，要求用户通过头部运动触发开关。
     • 在实验中验证该模拟开关的反应时间更接近实际单切换用户。

研究成果

• 具体成果:

  1. 用户在使用Nomon进行文本输入时，每分钟输入的单词提升了15%（比对行列扫描）。
  2. 在图片选择任务中，Nomon用户选择速度平均快36%，但需要更多点击。
  3. Nomon在处理具有挑战性的文本输入（包括超出词汇表的词语）时表现更佳，纠错率与输入速率均明显改善。

• 现有解决方案优势:

  1. Nomon较行列扫描提供了更灵活的使用体验，不需网格布局，扩展了适用任务范围。
  2. 面对词汇预测无法覆盖的罕见词汇时，Nomon的输入准确性和效率优于行列扫描。

• 实验与评估结果:

  1. 非单切换用户和一位运动障碍用户都显示出Nomon在学习曲线中表现出持续提升，而行列扫描逐渐达到性能平台。
  2. 用户的主观反馈表明，Nomon更易于使用且更少错误，12/13的实验参与者最终更倾向于Nomon。

• 局限性与未来方向:

  1. 当前Nomon在较大的选项集下点击次数较多，需要进一步优化，如结合眼动追踪技术。
  2. 计划进一步验证Nomon的性能与可操作性，包括在更广泛的运动障碍用户中进行测试。
  3. 扩展Nomon界面的适用范围至复杂应用，例如家庭物联网设备控制或动态网页交互。

引用信息

• 来源: CHI ’22, April 29-May 5, 2022, New Orleans, LA, USA
• DOI: 10.1145/3491102.3517738